Bioreactor

Een bioreactor of fermentor ook wel propagator is een inrichting waarbij vermenigvuldigen microorganismen voor de productie van biomassa of voor de productie van een metaboliet of bioconversie van een molecuul van belang.
In de jaren 1800, Pastor, Kützing, Schwann en Cagniard-Latour bleek dat de fermentatie veroorzaakt door gisten, die zijn levende organismen. De term "gisting" houdt rekening met zowel de aërobe stofwisseling qu'anaérobique. Het bestaat uit de biomassa van levende micro-organismen en eventueel haar metabolisme gebruiken vermenigvuldigen.
In tegenstelling tot de eenvoudiger systemen voor het kweken van microorganismen, zoals flesjes, wordt de bioreactor gebruikt om de groeiomstandigheden regelen, en daarom kan informatie betrouwbaarder te verzamelen.
Laboratoriummodellen variëren van 0,1 tot. De modellen voor het testen van industrialisatie variëren van 20 tot, terwijl die voor de industriële productie overschrijdt. Disposable bioreactoren modellen op de markt sinds 1995, hoofdzakelijk voor volumes variërend van een paar honderd milliliter liter.

In tissue engineering, kan de term een ​​bioreactor voor de weefselkweek te wijzen. Het doel hier is om metabolieten maar een volledige weefsel uit cellen en de extracellulaire matrix produceren.

Beschrijving

A bioreactor omvat:

  • Een tank of container van glas of roestvrij staal
  • Een dop indien nodig om niet laten de lucht van de interne omgeving en de externe omgeving van
  • Spuit met een katheter voor het injecteren van een oplossing
  • Een roersysteem omvattend één of meer turbines volgens hun grootte
  • Sensoren voor het meten van temperatuur, pH, concentratie van opgeloste zuurstof, niveau ...
  • Een controle en monitoring systeem beheerd door de computer op te nemen en te controleren alle operationele parameters

Bioreactoren kan de vervaardiging van vele producten:

  • bier, yoghurt, additieven
  • vaccins, antibiotica, antilichamen, vitamines, organische zuren


Een vergister is meestal gebaseerd op het model van een bioreactor zonder beluchtingssysteem. Op het gebied van de biotechnologie, wordt de term fermentatie soms gebruikt zonder onderscheid met de bioreactor. Het onderscheidt het soort gewas.

De bioreactoren zijn doorgaans gebaseerd op hetzelfde model als chemische reactoren.

Rijmodus bioreactoren

Er zijn verschillende rijprogramma's voor het voeden en het extraheren van het kweekmedium in bioreactoren, zowel traditionele als disposable. Al deze functies kunnen worden gebruikt afhankelijk van het type disposable bioreactor.

Power mode batch

De tank wordt gevuld met het gesteriliseerde medium van de cultuur, dan het inoculum. Vergisting gaat vervolgens zonder verdere toevoeging omgeving. Constant volume en de productiviteit relatief laag. Aan het einde van fermentatie, de fermentor wordt geledigd en de inhoud worden vervangen.

Vermogen gevoed batch mode

De groei gaat sneller omdat het volume kweek kan worden verminderd. De verkregen concentratie kan dan hoger dan in batch mode. Wanneer groei in de stationaire fase wordt het steriel cultuurmedium toegevoegd. Het volume in de tank dan mettertijd toeneemt. De stroomsnelheid wordt aangepast zodat de substraatconcentratie is constant in het vat en het verdunningseffect niet remmen van de productie van biomassa. Wanneer de tank wordt gevuld, de power-off: de pijp is dan batch. De fed-batch maakt in de praktijk tijd te besparen, de productiviteit te verhogen en de mogelijkheid van veranderingen in het milieu tijdens de teelt. Maar het risico op besmetting groot is.

Continuous feed-modus

Continue volledig gemengd

De toevoeging van steriel medium en intrekking beginnen wanneer cellen binnen stationaire groeifase. De suspensie homogeen gehele tank. De voeding en intrekking gebeurt op dezelfde stroomsnelheid bij een bepaalde celconcentratie in het reservoir wordt bereikt. Het is niet nodig in beginsel het legen. Echter, mutaties en vervuiling verplichten ze uitlekken. De productiviteit is veel hoger dan in batch mode.

Concentratiegradiënt

Gisting plaatsvindt in een buisreactor, waarbij het kweekmedium beweegt langs de gisting plaatsvindt. Elke eenheid volume komt overeen met een voortgang van de reactiefase.

Biomassa recycling

Het kweekmedium wordt ingetrokken uitgeput cellen. Deze laatste worden niet verwijderd en blijven binnen de fermentor. Dit systeem wordt ook wel infusie met een mobiele recycling. Het principe van infusie kan worden gebruikt voor werkelijke volume van medium van 25 tot 500L zonder enige negatieve invloed op celgroei of eiwitproductie. Het infusiesysteem verschaft de mogelijkheid van toenemende specifieke cellen van een patiënt met een hoge dichtheid. Deze technologie wordt al gebruikt voor de productie van glycoproteïnen, virussen en vaccins.

Membraanbioreactor

Deze methode wordt algemeen hoofdzakelijk toegepast voor het behandelen van afvalwater.

Aantekeningen

  • ↑ AESMISAB